硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。二氧化硅又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料，部分转化过程如图所示。回答下面问题：

1. 硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。二氧化硅又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料，部分转化过程如图所示。回答下面问题：

(1) 高纯硅是制造半导体芯片的基础原材料，由SiO₂制备高纯硅的工业流程如上图所示，写出第①步的化学方程式。可以循环使用的物质为(填化学式，下同)和。

(2) 光导纤维是一种良好的通讯材料，其成分是(填化学式)。

(3) 生产磨砂玻璃时可以用HF溶蚀玻璃，是因为HF溶液可与SiO₂反应，其化学方程式为。

(4) 关于硅及其相关化合物的叙述正确的是(填字母)。

A．晶体硅熔点高、硬度大，故可用作半导体材料

B．玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品

C．二氧化硅是酸性氧化物，所以能溶于水且可与水反应生成硅酸

D．SiO₂既能和NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物

E．碳化硅是一种新型陶瓷材料，具有耐高温、耐磨的特点

(5) 碳化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它的熔点高，硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定，但生产成本较高。根据氮和硅的原子结构示意图、元素周期律的知识，写出氮化硅的化学式。

【考点】

硅和二氧化硅;

【答案】

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流程题普通

①在电弧炉中发生的反应 $\text{[math]}$ 制备粗硅，氧化产物是（填化学式）。

②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl₃遇水剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和一种气体单质，写出发生反应的化学方程式。

流程题普通

A．自然界中存在天然游离的硅单质

B．已知C与 $\text{[math]}$ 的最高正价都是正四价，由于 $\text{[math]}$ ，用类比法得知， $\text{[math]}$

C．硅元素在金属与非金属的分界线处，因此具有弱导电性，一般可用于作为半导体材料

D． $\text{[math]}$ 既能和 $\text{[math]}$ 溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物

E．玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品

流程题普通

注：原料中的N₂是采用空气分离法制备。

(1)净化N₂和H₂时，铜屑的作用是；硅胶的作用是。

(2)氮化炉中发生反应：3SiO₂(s)+2N₂(g)=Si₃N₄(s)，同时会剧烈放热，反应时要严格控制氮气的流速以控制，原因是。

(3)X可能是(选填：“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”)。

(4)如何说明氮化硅产品已用水洗干净？。

(5)用硅粉作硅源、叠氮化钠(NaN₃)作氮源，直接燃烧生成氮化硅(发生置换反应)，该反应的化学方程式为：。

流程题普通